CN204794912U - 一种工业控制系统小信号实时调理电路 - Google Patents
一种工业控制系统小信号实时调理电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204794912U CN204794912U CN201520480813.5U CN201520480813U CN204794912U CN 204794912 U CN204794912 U CN 204794912U CN 201520480813 U CN201520480813 U CN 201520480813U CN 204794912 U CN204794912 U CN 204794912U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- power consumption
- amplifier
- inverting input
- fully differential
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 30
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 30
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种工业控制系统小信号实时调理电路，属于工业控制领域。本实用新型包括初级放大电路、次级放大电路、滤波电路；其中初级放大电路与次级放大电路连接，次级放大电路与滤波电路连接。本实用新型能够对工业实时控制系统电路中的小信号进行实时调理，能够有效测量微弱信号，减小噪声电压，起到良好的实时控制目的，结构简单，性能可靠稳定，可广泛用于弱信号检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工业控制系统小信号实时调理电路，属于工业控制领域。
背景技术
现代的工业实时控制系统离不开对现场数据的采集、分析、处理、智能控制等。现场数据包括温度、压力、流量、湿度、电压、电流等，数据采集是通过相应的传感元件将其转换为电压或电流信号，经过一定的数据传输通路进入下一级A/D转换电路。传感器的输出信号往往十分微弱，有时甚至有强烈的电磁及外界噪声干扰。为了有效地检测并提取微弱信号，设计一种有效的小信号实时调理电路尤其重要。
发明内容
本实用新型提供了一种工业控制系统小信号实时调理电路，以用于解决工业实时控制领域数据传输通路中的小信号调理问题。
本实用新型的技术方案是：一种工业控制系统小信号实时调理电路，包括初级放大电路1、次级放大电路2、滤波电路3；其中初级放大电路1与次级放大电路2连接，次级放大电路2与滤波电路3连接。
所述初级放大电路1包括精密运算放大器U1，精密低功耗完全差分放大器U2，仪表放大器U3，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11；其中精密运算放大器U1的输出端与R1连接，R1与R4连接；精密低功耗完全差分放大器U2的正相输入端与R1另一端连接，精密低功耗完全差分放大器U2的VOCM引脚接等电位地；R3一端和精密低功耗完全差分放大器U2的VOCM引脚连接，另一端接+5V电源；R6一端与精密低功耗完全差分放大器U2的VOCM引脚连接，另一端接-5V电源；R2一端接等电位地，一端接精密低功耗完全差分放大器U2的反相输入端；精密低功耗完全差分放大器U2的正输出通过R5反馈至反相输入端，通过导线反馈至精密运算放大器U1的反相输入端；精密低功耗完全差分放大器U2的负输出通过R4反馈至正相输入端；精密低功耗完全差分放大器U2的负输出端与R7的一端连接，R7另一端与仪表放大器U3的反相输入端连接，精密低功耗完全差分放大器U2的正输出端与R8的一端连接，R8的另一端与仪表放大器U3的正相输入端连接；仪表放大器U3的反相输入端通过R9接等电位地，仪表放大器U3的正相输入端通过R10接等电位地；仪表放大器U3的REF引脚接等电位地，RGa引脚和RGb引脚通过R11连接，输出端与次级放大电路2中的电容C1连接。
所述次级放大电路2包括精密双运放U4、U5，电阻R12、R13、R14、R15、R16，电容C1、C2、C3、C4；其中C1与R12连接后接等电位地，与R13连接后将信号送入U4的反相输入端；U4的正相输入端接地，输出端电压通过C2和R14组成的并联电路反馈至反相输入端；U4的输出端与R15的一端连接，R15的另一端与C3连接，C3的另一端与U5的反相输入端连接；C3是一个三端，其接地引线接到等电位地；U5的正相输入端接等电位地，输出端电压通过C4和R16组成的并联电路反馈到自己的反相输入端；U5的输出端与滤波电路3中的R17的一端连接。
所述滤波电路3包括精密双运放U6、U7，电阻R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23，电容C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11；其中R17一端与C5连接，另一端与R20以及C7、C8组成的并联电路连接，C7、C8组成的并联电路另一端接等电位地；C5的另一端与C6以及R18、R19组成的并联电路连接，R18、R19组成的并联电路另一端接等电位地；C6的另一端和R20的另一端连接后接入U6的正相输入端；U6的输出端反馈至自己的反相输入端，同时与R21的一端连接；R21的另一端和C9、C10和R22相连，C9、C10并联后与U7的输入端连接；R22的另一端通过C11接等电位地，同时接入U7的正相输入端；U7的输出反馈至自己的反相输入端，同时通过R23输出到下一级的A/D转换电路。
本实用新型的工作原理是：
初级放大电路1的主要作用是将输入信号通过精密运算放大器U1和精密低功耗完全差分放大器U2的级联电路从单端信号转为差分信号，U2的正输出电压反馈至U1的反相输入端，将反馈回路内的差分放大器与前面的运算放大器的大开环增益，以使运算放大器能够确定的配置的精度和噪声性能，这种大增益可以减少误差，包括噪声、失真、失调和失调偏移。转换为差分信号后，信号抗干扰能力更强，能有效抑制电磁干扰，时序定位准确。差分信号经过U3进一步放大送入下一级电路，为避免放大信号中混杂的之流信号，U3的增益不能取得太大。
次级放大电路2用于将信号进一步放大，信号首先经过电容C1和电阻R12组成的隔直电路去除电路中的直流成分。U4和U5组成的两级反相放大器及其周边电路将信号进一步放大送入下一级滤波电路。
滤波电路3的作用是将经过初级、次级放大后的信号中同时被放大的噪声去除。电容C5、C6、C7、C8和电阻R17、R18、R19、R20组成一个双T陷波器，以隔离某特定频率信号，U6起到电压跟随器作用，用于输出缓冲。信号经过U6输出到后段由电阻R21、R22和电容C9、C10、C11以及精密双运放U7组成的低通滤波器，滤除信号中高频信号的干扰。滤波后的信号送至下一级的A/D转换电路进行A/D转换。
本实用新型的有益效果是：能够对工业实时控制系统电路中的小信号进行实时调理，能够有效测量微弱信号，减小噪声电压，起到良好的实时控制目的，结构简单，性能可靠稳定，可广泛用于弱信号检测。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图；
图中各标号为：1为初级放大电路、2为次级放大电路、3为滤波电路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1所示，一种工业控制系统小信号实时调理电路，包括初级放大电路1、次级放大电路2、滤波电路3；其中初级放大电路1与次级放大电路2连接，次级放大电路2与滤波电路3连接。
所述初级放大电路1包括精密运算放大器U1，精密低功耗完全差分放大器U2，仪表放大器U3，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11；其中精密运算放大器U1的输出端与R1连接，R1与R4连接；精密低功耗完全差分放大器U2的正相输入端与R1另一端连接，精密低功耗完全差分放大器U2的VOCM引脚接等电位地；R3一端和精密低功耗完全差分放大器U2的VOCM引脚连接，另一端接+5V电源；R6一端与精密低功耗完全差分放大器U2的VOCM引脚连接，另一端接-5V电源；R2一端接等电位地，一端接精密低功耗完全差分放大器U2的反相输入端；精密低功耗完全差分放大器U2的正输出通过R5反馈至反相输入端，通过导线反馈至精密运算放大器U1的反相输入端；精密低功耗完全差分放大器U2的负输出通过R4反馈至正相输入端；精密低功耗完全差分放大器U2的负输出端与R7的一端连接，R7另一端与仪表放大器U3的反相输入端连接，精密低功耗完全差分放大器U2的正输出端与R8的一端连接，R8的另一端与仪表放大器U3的正相输入端连接；仪表放大器U3的反相输入端通过R9接等电位地，仪表放大器U3的正相输入端通过R10接等电位地；仪表放大器U3的REF引脚接等电位地，RGa引脚和RGb引脚通过R11连接，输出端与次级放大电路2中的电容C1连接。
所述次级放大电路2包括精密双运放U4、U5，电阻R12、R13、R14、R15、R16，电容C1、C2、C3、C4；其中C1与R12连接后接等电位地，与R13连接后将信号送入U4的反相输入端；U4的正相输入端接地，输出端电压通过C2和R14组成的并联电路反馈至反相输入端；U4的输出端与R15的一端连接，R15的另一端与C3连接，C3的另一端与U5的反相输入端连接；C3是一个三端，其接地引线接到等电位地；U5的正相输入端接等电位地，输出端电压通过C4和R16组成的并联电路反馈到自己的反相输入端；U5的输出端与滤波电路3中的R17的一端连接。
所述滤波电路3包括精密双运放U6、U7，电阻R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23，电容C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11；其中R17一端与C5连接，另一端与R20以及C7、C8组成的并联电路连接，C7、C8组成的并联电路另一端接等电位地；C5的另一端与C6以及R18、R19组成的并联电路连接，R18、R19组成的并联电路另一端接等电位地；C6的另一端和R20的另一端连接后接入U6的正相输入端；U6的输出端反馈至自己的反相输入端，同时与R21的一端连接；R21的另一端和C9、C10和R22相连，C9、C10并联后与U7的输入端连接；R22的另一端通过C11接等电位地，同时接入U7的正相输入端；U7的输出反馈至自己的反相输入端，同时通过R23输出到下一级的A/D转换电路。
实施例2：如图1所示，一种工业控制系统小信号实时调理电路，包括初级放大电路1、次级放大电路2、滤波电路3；其中初级放大电路1与次级放大电路2连接，次级放大电路2与滤波电路3连接。
所述初级放大电路1包括精密运算放大器U1，精密低功耗完全差分放大器U2，仪表放大器U3，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11；其中精密运算放大器U1的输出端与R1连接，R1与R4连接；精密低功耗完全差分放大器U2的正相输入端与R1另一端连接，精密低功耗完全差分放大器U2的VOCM引脚接等电位地；R3一端和精密低功耗完全差分放大器U2的VOCM引脚连接，另一端接+5V电源；R6一端与精密低功耗完全差分放大器U2的VOCM引脚连接，另一端接-5V电源；R2一端接等电位地，一端接精密低功耗完全差分放大器U2的反相输入端；精密低功耗完全差分放大器U2的正输出通过R5反馈至反相输入端，通过导线反馈至精密运算放大器U1的反相输入端；精密低功耗完全差分放大器U2的负输出通过R4反馈至正相输入端；精密低功耗完全差分放大器U2的负输出端与R7的一端连接，R7另一端与仪表放大器U3的反相输入端连接，精密低功耗完全差分放大器U2的正输出端与R8的一端连接，R8的另一端与仪表放大器U3的正相输入端连接；仪表放大器U3的反相输入端通过R9接等电位地，仪表放大器U3的正相输入端通过R10接等电位地；仪表放大器U3的REF引脚接等电位地，RGa引脚和RGb引脚通过R11连接，输出端与次级放大电路2中的电容C1连接。
所述次级放大电路2包括精密双运放U4、U5，电阻R12、R13、R14、R15、R16，电容C1、C2、C3、C4；其中C1与R12连接后接等电位地，与R13连接后将信号送入U4的反相输入端；U4的正相输入端接地，输出端电压通过C2和R14组成的并联电路反馈至反相输入端；U4的输出端与R15的一端连接，R15的另一端与C3连接，C3的另一端与U5的反相输入端连接；C3是一个三端，其接地引线接到等电位地；U5的正相输入端接等电位地，输出端电压通过C4和R16组成的并联电路反馈到自己的反相输入端；U5的输出端与滤波电路3中的R17的一端连接。
实施例3：如图1所示，一种工业控制系统小信号实时调理电路，包括初级放大电路1、次级放大电路2、滤波电路3；其中初级放大电路1与次级放大电路2连接，次级放大电路2与滤波电路3连接。
所述初级放大电路1包括精密运算放大器U1，精密低功耗完全差分放大器U2，仪表放大器U3，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11；其中精密运算放大器U1的输出端与R1连接，R1与R4连接；精密低功耗完全差分放大器U2的正相输入端与R1另一端连接，精密低功耗完全差分放大器U2的VOCM引脚接等电位地；R3一端和精密低功耗完全差分放大器U2的VOCM引脚连接，另一端接+5V电源；R6一端与精密低功耗完全差分放大器U2的VOCM引脚连接，另一端接-5V电源；R2一端接等电位地，一端接精密低功耗完全差分放大器U2的反相输入端；精密低功耗完全差分放大器U2的正输出通过R5反馈至反相输入端，通过导线反馈至精密运算放大器U1的反相输入端；精密低功耗完全差分放大器U2的负输出通过R4反馈至正相输入端；精密低功耗完全差分放大器U2的负输出端与R7的一端连接，R7另一端与仪表放大器U3的反相输入端连接，精密低功耗完全差分放大器U2的正输出端与R8的一端连接，R8的另一端与仪表放大器U3的正相输入端连接；仪表放大器U3的反相输入端通过R9接等电位地，仪表放大器U3的正相输入端通过R10接等电位地；仪表放大器U3的REF引脚接等电位地，RGa引脚和RGb引脚通过R11连接，输出端与次级放大电路2中的电容C1连接。
实施例4：如图1所示，一种工业控制系统小信号实时调理电路，包括初级放大电路1、次级放大电路2、滤波电路3；其中初级放大电路1与次级放大电路2连接，次级放大电路2与滤波电路3连接。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种工业控制系统小信号实时调理电路，其特征在于：包括初级放大电路（1）、次级放大电路（2）、滤波电路（3）；其中初级放大电路（1）与次级放大电路（2）连接，次级放大电路（2）与滤波电路（3）连接。
2.根据权利要求1所述的工业控制系统小信号实时调理电路，其特征在于：所述初级放大电路（1）包括精密运算放大器U1，精密低功耗完全差分放大器U2，仪表放大器U3，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11；其中精密运算放大器U1的输出端与R1连接，R1与R4连接；精密低功耗完全差分放大器U2的正相输入端与R1另一端连接，精密低功耗完全差分放大器U2的VOCM引脚接等电位地；R3一端和精密低功耗完全差分放大器U2的VOCM引脚连接，另一端接+5V电源；R6一端与精密低功耗完全差分放大器U2的VOCM引脚连接，另一端接-5V电源；R2一端接等电位地，一端接精密低功耗完全差分放大器U2的反相输入端；精密低功耗完全差分放大器U2的正输出通过R5反馈至反相输入端，通过导线反馈至精密运算放大器U1的反相输入端；精密低功耗完全差分放大器U2的负输出通过R4反馈至正相输入端；精密低功耗完全差分放大器U2的负输出端与R7的一端连接，R7另一端与仪表放大器U3的反相输入端连接，精密低功耗完全差分放大器U2的正输出端与R8的一端连接，R8的另一端与仪表放大器U3的正相输入端连接；仪表放大器U3的反相输入端通过R9接等电位地，仪表放大器U3的正相输入端通过R10接等电位地；仪表放大器U3的REF引脚接等电位地，RGa引脚和RGb引脚通过R11连接，输出端与次级放大电路（2）中的电容C1连接。
3.根据权利要求1所述的工业控制系统小信号实时调理电路，其特征在于：所述次级放大电路（2）包括精密双运放U4、U5，电阻R12、R13、R14、R15、R16，电容C1、C2、C3、C4；其中C1与R12连接后接等电位地，与R13连接后将信号送入U4的反相输入端；U4的正相输入端接地，输出端电压通过C2和R14组成的并联电路反馈至反相输入端；U4的输出端与R15的一端连接，R15的另一端与C3连接，C3的另一端与U5的反相输入端连接；C3是一个三端，其接地引线接到等电位地；U5的正相输入端接等电位地，输出端电压通过C4和R16组成的并联电路反馈到自己的反相输入端；U5的输出端与滤波电路（3）中的R17的一端连接。
4.根据权利要求1所述的工业控制系统小信号实时调理电路，其特征在于：所述滤波电路（3）包括精密双运放U6、U7，电阻R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23，电容C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11；其中R17一端与C5连接，另一端与R20以及C7、C8组成的并联电路连接，C7、C8组成的并联电路另一端接等电位地；C5的另一端与C6以及R18、R19组成的并联电路连接，R18、R19组成的并联电路另一端接等电位地；C6的另一端和R20的另一端连接后接入U6的正相输入端；U6的输出端反馈至自己的反相输入端，同时与R21的一端连接；R21的另一端和C9、C10和R22相连，C9、C10并联后与U7的输入端连接；R22的另一端通过C11接等电位地，同时接入U7的正相输入端；U7的输出反馈至自己的反相输入端，同时通过R23输出到下一级的A/D转换电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520480813.5U CN204794912U (zh) | 2015-07-07 | 2015-07-07 | 一种工业控制系统小信号实时调理电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520480813.5U CN204794912U (zh) | 2015-07-07 | 2015-07-07 | 一种工业控制系统小信号实时调理电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204794912U true CN204794912U (zh) | 2015-11-18 |
Family
ID=54534883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520480813.5U Expired - Fee Related CN204794912U (zh) | 2015-07-07 | 2015-07-07 | 一种工业控制系统小信号实时调理电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204794912U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108226225A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-06-29 | 财团法人工业技术研究院 | 用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置 |
| CN108415316A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-17 | 中国船舶重工集团公司第七六研究所 | 一种高噪声环境的信号精密调理及采集电路 |
-
2015
- 2015-07-07 CN CN201520480813.5U patent/CN204794912U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108226225A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-06-29 | 财团法人工业技术研究院 | 用于分离地层电位信号及量测电路噪声的电子装置 |
| CN108415316A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-17 | 中国船舶重工集团公司第七六研究所 | 一种高噪声环境的信号精密调理及采集电路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103698579B (zh) | 低压变频器直流电压采样装置 | |
| CN201522701U (zh) | 多路模拟信号放大数据采集电路 | |
| CN105897248B (zh) | 一种微弱信号读出电路 | |
| CN204392204U (zh) | 一种微弱电信号低功耗滤波电路 | |
| CN204794912U (zh) | 一种工业控制系统小信号实时调理电路 | |
| CN203981773U (zh) | 一种有源滤波控制器的信号调理电路 | |
| CN103151993A (zh) | 精密交流电流放大器 | |
| CN204119178U (zh) | 一种智慧型微弱电信号低功耗滤波电路 | |
| CN203933566U (zh) | 一种智慧型的微弱电信号100Hz滤波电路 | |
| CN203933563U (zh) | 一种手持式的生物电信号50Hz滤波电路 | |
| CN101414807B (zh) | 信号放大电路 | |
| CN203422416U (zh) | 一种高端电流检测电路 | |
| CN205427035U (zh) | 一种隔离型高电压采样电路 | |
| CN204517770U (zh) | 多模式可配置滤波器 | |
| CN204008832U (zh) | 一种计量采样芯片和内置ad对同一通道的采样电路 | |
| CN107219392B (zh) | 一种实时电流信号数据处理系统 | |
| CN104639085A (zh) | 一种微弱电信号低功耗滤波电路 | |
| CN104639915A (zh) | 一种高清图像增益器自动增益调节系统 | |
| CN103869863B (zh) | 传感器调理电路 | |
| CN206504813U (zh) | 基于程控增益放大器的压力检测系统 | |
| WO2021129375A1 (zh) | 一种单电源供电的同步数据采集装置及其采集方法 | |
| CN208589977U (zh) | 一种传感器的调理电路 | |
| CN204597912U (zh) | 一种高速抗干扰时钟电路 | |
| CN205038006U (zh) | 恒流源驱动压力传感器的压力采集电路 | |
| CN204313869U (zh) | 一种小信号采集装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151118 Termination date: 20170707 |